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Ciencias Básicas en Ortopedia - Coggle Diagram
Ciencias Básicas en Ortopedia
➤ Ortopedia
◉ Definición
▸ Especialidad médica que estudia el sistema musculoesquelético.
▸ Se encarga del diagnóstico, tratamiento y prevención de lesiones, malformaciones y enfermedades óseas, articulares, musculares y tendinosas.
◉ Propiedades Mecánicas
▸ Elasticidad → Capacidad del hueso o tejido de recuperar su forma original tras deformarse.
▸ Plasticidad → Capacidad de mantener una deformación sin fractura al retirar la carga.
▸ Rigidez → Oposición que ofrece un material a deformarse (pendiente de la curva esfuerzo-deformación).
▸ Resistencia → Máxima carga que puede soportar un material sin fallar.
◉ Características Mecánicas
▸ Tensión → Fuerza que tiende a estirar o alargar un cuerpo.
▸ Compresión → Fuerza que aplasta o acorta un objeto.
▸ Flexión → Deformación curvada por fuerzas opuestas.
▸ Cizalladura → Fuerzas paralelas que provocan deslizamiento entre planos.
▸ Torsión → Giro provocado por momentos opuestos sobre un mismo eje.
◉ Temperatura
▸ Afecta las propiedades mecánicas del tejido óseo.
▸ Aumentos de temperatura reducen la rigidez y resistencia del hueso.
▸ Relevante en cirugía ortopédica (ej. cementación de prótesis).
◉ Curva Carga-Elongación
▸ Zona elástica: deformación reversible.
▸ Límite elástico: deformación comienza a ser permanente.
▸ Zona plástica: deformación irreversible pero sin ruptura.
▸ Punto de fractura: colapso estructural.
◉ Ductilidad
▸ Capacidad de estirarse o deformarse sin fracturarse.
▸ Importante en metales usados para osteosíntesis.
◉ Capacidad de Deformación Plástica
▸ Conservación de deformación bajo carga constante.
◉ Tenacidad
▸ Cantidad de energía absorbida antes de romperse.
▸ Área total bajo la curva esfuerzo-deformación.
➤ Viscoelasticidad
◉ Definición
▸ Propiedad de los materiales que combinan elasticidad (recuperación de forma) y viscosidad (resistencia al flujo).
▸ Los tejidos viscoelásticos responden al estrés de forma dependiente del tiempo.
◉ Propiedades de materiales viscoelásticos
▸ Creep → Deformación progresiva bajo carga constante.
▸ Relajación de tensión → Disminución de esfuerzo bajo deformación constante.
▸ Histéresis → Pérdida de energía entre carga-descarga (importante en tendones).
▸ Dependencia del tiempo y de la velocidad de carga.
◉ Fricción
▸ Fuerza que se opone al deslizamiento entre superficies.
▸ Bajo coeficiente de fricción en cartílago articular.
▸ Aumenta en artrosis, prótesis mal lubricadas o lesiones meniscales.
◉ Desgaste
▸ Daño acumulativo por fricción repetida.
▸ Determina durabilidad de prótesis articulares (polietileno, metal, cerámica).
◉ Movimientos articulares
▸ Tipos: rotación, traslación, flexo-extensión, abducción-aducción.
▸ El patrón articular se ve afectado por la viscoelasticidad de los tejidos.
▸ El cartílago articular y el líquido sinovial modulan carga y fricción.
◉ Prótesis
▸ Interacción con tejidos viscoelásticos: desgaste, migración, aflojamiento.
▸ Materiales: titanio, cobalto-cromo, cerámica, polietileno.
▸ Diseño influye en transferencia de carga y fricción.
➤ Biomecánica
◉ Definición
▸ Ciencia que estudia las fuerzas aplicadas al cuerpo humano y su efecto sobre los tejidos.
▸ Se basa en la física, la anatomía y la fisiología para comprender el movimiento.
◉ Acción
▸ Resultado funcional del conjunto de fuerzas actuantes sobre un segmento corporal.
▸ Se estudia en rehabilitación y planificación quirúrgica.
◉ Fuerzas mecánicas
▸ Compresiva → Acorta estructuras (ej. vértebras bajo carga axial).
▸ Tensil → Estira tejidos (ej. ligamentos sometidos a tracción).
▸ Deslizante o de cizalladura → Paralela a superficies (ej. piel sobre fascia).
◉ Momento
▸ Tendencia de una fuerza a producir rotación.
▸ Momento = Fuerza × Brazo de palanca (distancia perpendicular).
◉ Fuerza-Momento
▸ Aplicación combinada para análisis de palancas y estabilidad ortopédica.
◉ Centro de Gravedad
▸ Punto en el cual se equilibra todo el peso del cuerpo.
▸ Se desplaza según la postura o uso de prótesis.
◉ Leyes de Newton
▸ 1ª Ley (Inercia): El cuerpo mantiene su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no actúan fuerzas externas.
▸ 2ª Ley: F = m × a.
▸ 3ª Ley: A toda acción corresponde una reacción de igual magnitud y dirección opuesta.
◉ Triángulo de Fuerzas
▸ Representación gráfica de equilibrio entre 3 fuerzas.
▸ Aplicable en ortopedia para análisis de tracción esquelética y fijadores externos.
◉ Momento de Inercia
▸ Medida de resistencia de un cuerpo a cambiar su estado rotacional.
▸ Aumenta con la distancia de la masa respecto al eje.
◉ Área del Momento de Inercia
▸ Influye en la resistencia estructural de los huesos largos.
▸ Importante en diseño de implantes.
◉ Tejidos Musculoesqueléticos
▸ Hueso cortical: resistente, denso, lento en deformarse.
▸ Hueso trabecular: poroso, más deformable, resistente a compresión multidireccional.
▸ Cartílago: viscoelástico, sin vascularización.
▸ Tendones y ligamentos: alta resistencia tensil, propiedades viscoelásticas.
◉ Aplicaciones clínicas
▸ Diseño de ortesis y prótesis.
▸ Prevención de lesiones deportivas.
▸ Estudio de la marcha y biomecánica articular.